【材料課件】第一章微電子技術(shù)中圖形加工的方法-資料下載頁
2025-02-21 12:18本頁面
【正文】 時還可使其他靶原子發(fā)生位移，從而形成一個碰撞與位移的級鏈，造成晶體損傷。不過，在低于 1000℃ 的溫度下讓晶片退火，可消除大部分損傷而恢復(fù)晶體的單晶結(jié)構(gòu)，同時使注入離子激活 (即運動到晶格位置而產(chǎn)生電活性的摻雜作用 )。 三、中子嬗變摻雜技術(shù) (NTD) ? 中子嬗變摻雜 技術(shù)是另一種非常吸引人的摻雜方法 ， 最普通的是用它進行磷摻雜而形成均勻的 n型材料 。 其基本原理是由于硅有三個穩(wěn)定的同位素 28Si、 29Si和 30Si， 它們分別為 92． 21％ 、 4． 70％和 3． 02％ ， 當(dāng)受到熱中子照射時 ， 其中只有 30Si捕獲中子才產(chǎn)生放射性同位素 31Si， 隨后 31Si 嬗變?yōu)榉€(wěn)定的同位素 31P， 從而達到了n型摻雜的目的 。 這一過程的摻雜核反應(yīng)式為： 30Si+n 31Si 31Si 31P+β 31P+n 32P 32P 32S+ β ? 由此看到， 31P 也可以捕獲一個中子而引起 32P的發(fā)射。由于31Si的衰變壽命很短，沒有顯示出殘余的放射性，而 32P有中等的壽命，故可導(dǎo)致可測的放射性劑量。當(dāng)然， 32P的劑量主要取決于31P 產(chǎn)生的劑量，它在一定程度上取決于中子流和硅中磷的最初劑量。 ? 中子嬗變摻雜最顯著的優(yōu)點是均勻性很好 (可達土 2％ )， 它不但可以使高阻的懸浮區(qū)熔硅晶錠變成濃度分布十分均勻的 n型 (也可以實現(xiàn) p型 )材料 ， 而且可以獲得非常均勻的外延層；其次是易于正確地監(jiān)控所引進的裁流子數(shù)目 (準(zhǔn)確度為士 5％ )。 由于通過核反應(yīng)加工而引進了輻射損傷 ， 所以還必須進行適當(dāng)?shù)耐嘶?(一般用 500— 900176。C退火 )， 以便恢復(fù)其晶格和電阻率 。 第七節(jié) 連線材料和工藝 硅基片上的分立元件被加工出來后 ， 必須將元件連接起來構(gòu)成集成電路 (IC)。 這要通過金屬化工藝來完成 。 在金屬布線工藝中 ， 金屬膜 (0． 5— 2um)被沉積在硅基片上 ， 然后成圖形 ， 把晶體管 、 二極管 、 電容和電阻連接起來 。 一、金屬布線工藝及金屬膜的特性 目前，金屬化工藝常使用鋁和鋁合金，因為它們具有與 Si02粘附性好、電阻率低、能用真空蒸發(fā)技術(shù)沉積和價廉等優(yōu)點。表 2— 5匯集了金屬化薄膜中最常用的金屬 二、鋁及其他金屬布線工藝 ? 鋁的金屬化工藝對集成電路的元件尺寸有明顯影響 。 小型快速的器件需要比較淺薄的 p— n結(jié) ，但由于鋁和硅的相互擴散作用 ， 使這種 p— n結(jié)經(jīng)受不住金屬化后的熱處理 (＜ 500℃ )。 ? 在大電流密度下 ， 鋁容易產(chǎn)生金屬離子的電遷移 ， 使某些鋁引線形成空洞甚至斷開 ， 而在鋁層的另一些區(qū)域則生長晶須 ， 導(dǎo)致了電極短路 ，故大電流密度 (＞ 1 105A/cm2)的使用需要采用另外一些不易產(chǎn)生電遷移現(xiàn)象的金屬 ， 如金 。隨著器件特征尺寸的縮小 ， 引線必須能通過大的電流密度 ． ? 雖然金具有高的導(dǎo)電性 、 抗腐蝕性和抗電遷移性 ， 因而成為金屬化有吸引力的材料 ， 但它對S102的粘附性差 ， 且由于金與硅可形成共熔體 ，故金的使用導(dǎo)致了其后續(xù)工序的溫度受到限制(330℃ )， 因而影響了它的應(yīng)用 。 然而 ， 金作為過渡層 ， 與其他薄膜一起改善了接觸的附著力 。 ? 現(xiàn)在 ， 已考慮采用難熔金屬硅化物作互連材料 ，因為它們具有良好的導(dǎo)電性 ， 在加工時能經(jīng)受溫度和反應(yīng)的沖擊 。 雖然鉬和鎢的硅化物在室溫下的電阻率比鋁高 10— 30倍 ， 但仍受到重視 。 ? 通過“鈍化”涂覆工藝可提高集成電路的抗腐蝕性和自我保護作用。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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